一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210362145.7	申请日：	2012.09.21
公开号：	CN102873950A	公开日：	2013.01.16
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B32B 27/08申请公布日:20130116\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B32B 27/08申请日:20120921\|\|\|公开
IPC分类号：	B32B27/08; B32B27/18; B29C69/02; B29C47/92; B29C55/14; B29L7/00(2006.01)N; B29K23/00(2006.01)N	主分类号：	B32B27/08
申请人：	海南赛诺实业有限公司
发明人：	冯任明; 李明彪
地址：	570125 海南省海口市龙昆北路2号帝都大厦19楼
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内容摘要

本发明涉及一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法，包括上、中、下三层结构，其中上层由含有下述重量含量的原料配制成：98～99％均聚聚丙烯、0.5～2.5％抗粘连；中层由含有下述重量含量的原料配制成：100％酸酐改性的聚丙烯聚合物；下层由含有下述重量含量的原料配制成：98～99.5％聚酰胺树脂、0.5～2.5％抗粘连剂。该薄膜其表面张力高达52mN/m，能大大提高印刷的附着力，且存放时间延长，表面张力下降很小，能够满足需要高附着力的印刷产品，同时还具有高防穿孔性能，能提高聚丙烯薄膜的耐穿刺强度。

权利要求书

权利要求书一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，包括上、中、下三层结构，其特征在于：所述上层由含有下述重量含量的原料配制成：98～99％均聚聚丙烯、0.5～2.5％抗粘连；所述中层由含有下述重量含量的原料配制成：100％酸酐改性的聚丙烯聚合物；所述下层由含有下述重量含量的原料配制成：98～99.5％聚酰胺树脂、0。5～2.5％抗粘连剂。
如权利要求1所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于：所述薄膜总厚度为18～50μm，其中上层厚度为16.5～47μm，中间层厚度为1～2μm，下层厚度为0.5～1.0μm。
如权利要求1或2所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于：所述抗粘连剂的成份是二氧化硅。
如权利要求1所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→收卷，具体为：
(1)配料
按上述技术方案设定的比例进行人工或设备混料；
(2)挤出
将上述配好的原料流入各自挤出机，熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出，上层挤出机温度为210～255℃，中间层挤出机温度为210～250℃，下层挤出机温度为35～255℃；
(3)铸片
将上述挤出机模头流出的树脂经铸片机冷却成片材，铸片机冷却温度为18～35℃；
(4)纵向拉伸
将从上述铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵向拉长，预热温度为110～135℃，拉伸温度为100～120℃，拉伸倍率为450～550％；
(5)横向拉伸
将上述纵向拉伸过来的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，预热温度为160～180℃，拉伸温度为150～165℃，定型温度为165～178℃，拉伸倍率为800～1050％；
(6)收卷
将上述横向拉伸出来的薄膜经过切边再经过收卷机进行收卷，制得本发明高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜。
如权利要求4所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于：可根据使用需要在横向拉伸后收卷前对薄膜的单面或双面进行电晕处理。

说明书

说明书一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及利用三层共挤双向拉伸技术生产一种高表面能的聚丙烯薄膜，属新型高分子材料领域。
背景技术
双向拉伸聚丙烯薄膜，由于其具有质轻、无毒、无臭、防潮、高透明、高抗冲强度、产量大、成本低等特点，广泛应用于食品、医药、日用轻工、服装等、香烟等材料领域，是印刷产品的首选基材膜。但聚丙烯薄膜是非极性结构，本身的表面能很低，表面张力只有31mN/m，是不能直接印刷的，要使之能印刷，目前工艺上对其进行电晕或火焰处理，使其表面张力达到当时的42mN/m，但随着存放时间延长，薄膜的表面张力会下降，无法满足高附着力印刷产品的基材膜要求。
发明内容
本发明的目的在利用聚酰胺具有极性的特点，在聚丙烯表面共挤上一层薄薄的聚酰胺层，通过双向拉伸技术和电晕处理，一次性生产出具有高表面能的聚丙烯薄膜，能大大提高印刷的附着力，其表面张力高达52mN/m，随存放时间延长，表面张力下降很小，能够满足需要高附着力的印刷产品。同时还具有高防穿孔性能，能提高聚丙烯薄膜的耐穿刺强度。
本发明提供的高表面能双向拉伸聚丙烯膜，包括上、中、下三层结构，总厚度 18～50μm。上层厚度为16.5～47μm，由含有下述重量含量的原料配制成：98～99％均聚聚丙烯、0.5～2.5％抗粘连，抗粘连剂的成份是二氧化硅；中间层的厚度为1～2μm，由含有下述重量含量的原料配制成：100％酸酐改性的聚丙烯聚合物，简称PP粘合树脂；下层的厚度为0.5～1.0μm，由含有下述重量含量的原料配制成：98～99.5％聚酰胺树脂、0.5～2.5％抗粘连剂，抗粘连剂为二氧化硅。
本发明还提供高表面能双向拉伸聚丙烯膜的制造方法，该方法如下：
(一)采用双向拉伸设备实施，工艺流程为：配料→挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉伸→收卷。
(二)实施步骤
1、配料
按上述技术方案设定的比例进行混料，混料可人工混料或设备混料。聚酰胺树脂必须进行充分干燥，干燥温度为75～90度，干燥后树脂的含水率小于0.1％。
2、挤出
将上述三层原料经过比例混料后流入各自挤出机，熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出。上层挤出机温度：210～255℃；中间层挤出机温度：210～250℃；下层挤出机温度：235～255℃。三层料挤出后在模头汇聚后流出。
3、铸片
将上述挤出机模头流出的树脂冷却成片材，使树脂的结晶度、晶体形态、晶体的大小达到理想状态，从而提高薄膜的物理性能，有利于下工序纵向和横向的拉伸。铸片机冷却温度：18～35℃。
4、纵向拉伸
将上述从铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向。预热温度最佳：110～135℃；拉伸温度：100～120℃，拉伸倍率：450～550％；
5、横向拉伸
将上述纵向拉伸过来的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，同样使聚合物分子在横向取向。预热温度最佳：160～180℃，预热温度由单位时间的产量决定，产量高温度高；拉伸温度：150～165℃，定型温度：165～178℃。为了减少内应力，定型区的拉伸宽幅小于拉伸区2～7％。拉伸倍率最佳在800～1050％。
6、电晕处理
电晕处理的作用是将高频发生器产生的能量，通过电子和离子的轰击，使薄膜表面产生极性基团，薄膜表面被激活，从而增大薄膜的表面张力，改善薄膜的印刷性能和粘合能力。生产时下层进行电晕处理。通过调整高频发生器的功率和电极与薄膜的间隙，使下层润湿张力：51‑53mN/m。
7、收卷
将上述横向拉伸出来的薄膜经过切边再经过收卷机进行收卷。收卷工艺跟薄膜的性能有关，可跟据收卷情况设定收卷张力、衰减率、压辊压力调整，拉伸比100±2％。
本发明制得高表面能双向拉伸聚丙烯膜，不但具有很好的厚薄度、弹性模量、拉伸强度、透明度，还具有高的润湿张力和耐刺穿等特点。
产品典型值

具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的高表面能双向拉伸聚丙烯膜及其制造方法作进一步说明。
实施例一
配料：生产厚度20μm薄膜。上层厚17.9μm，其中均聚聚丙烯含量为98％，二氧化硅2％；中间层厚1.5μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚0.6μm，其中聚酰胺含量为98％，二氧化硅2％。
制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：232℃、中层挤出机温度：231℃，下层挤出机温度：253℃；铸片机温度：23℃；纵向拉伸倍率：500％，纵拉预热温度：122℃，纵拉拉伸温度：113℃；横向拉伸倍率：850％，横拉预热温度：171℃，横拉拉伸温度：153℃，横拉定型温度：172℃。收卷拉伸比：100％。
实施例二
配料：生产厚度22μm薄膜。上层厚19.8μm，其中均聚聚丙烯含量为98.5％，二氧化硅1.5％；中间层厚1.5μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚0.7μm，其中聚酰胺含量为98.5％，二氧化硅1.5％。
制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：235℃、中层挤出机温度：238℃，下层挤出机温度：245℃；铸片机温度：23℃；纵向拉伸倍率：510％，纵拉预热温度：120℃，纵拉拉伸温度：115℃；横向拉伸倍率：900％，横拉预热温度：175℃，横拉拉伸温度：150℃，横拉定型温度：168℃。收卷拉伸比：100％。
实施例三
配料：生产厚度25μm薄膜。上层厚23μm，其中均聚聚丙烯含量为98.2％，二氧化硅1.8％；中间层厚1.2μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚0.8μm，其中聚酰胺含量为98.3％，二氧化硅1.7％。
制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：235℃、中层挤出机温度：230℃，下层挤出机温度：240℃；铸片机温度：25℃；纵向拉伸倍率：490％，纵拉预热温度：115℃，纵拉拉伸温度：107℃；横向拉伸倍率：930％，横拉预热温度：173℃，横拉拉伸温度：160℃，横拉定型温度：168℃。收卷拉伸比：100％。
实施例四
配料：生产厚度18μm薄膜。上层厚16.5μm，其中均聚聚丙烯含量为98％，二氧化硅2％；中间层厚1μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚0.5μm，其中聚酰胺含量为98％，二氧化硅2％。
制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：210℃、中层挤出机温度：210℃，下层挤出机温度：235℃；铸片机温度：18℃；纵向拉伸倍率：460％，纵拉预热温度：135℃，纵拉拉伸温度：100℃；横向拉伸倍率：1000％，横拉预热温度：168℃，横拉拉伸温度：150℃，横拉定型温度：165℃。收卷拉伸比：99.9％。
实施例五
配料：生产厚度50μm薄膜。上层厚47μm，其中均聚聚丙烯含量为99％，二氧化硅1％；中间层厚2μm，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100％；下层厚1μm，其中聚酰胺含量为99.5％，二氧化硅0.5％。
制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：255℃、中层挤出机温度：250℃，下层挤出机温度：255℃；铸片机温度：30℃；纵向拉伸倍率：550％，纵拉预热温度：135℃，纵拉拉伸温度：120℃；横向拉伸倍率：1050％，横拉预热温度：180℃，横拉拉伸温度：165℃，横拉定型温度：178℃。收卷拉伸比：99％。

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1、(10)申请公布号 CN 102873950 A(43)申请公布日 2013.01.16CN102873950A*CN102873950A*(21)申请号 201210362145.7(22)申请日 2012.09.21B32B 27/08(2006.01)B32B 27/18(2006.01)B29C 69/02(2006.01)B29C 47/92(2006.01)B29C 55/14(2006.01)B29L 7/00(2006.01)B29K 23/00(2006.01)(71)申请人海南赛诺实业有限公司地址 570125 海南省海口市龙昆北路2号帝都大厦19楼(72)发明人冯任明李。

2、明彪(54) 发明名称一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法(57) 摘要本发明涉及一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜及其制造方法，包括上、中、下三层结构，其中上层由含有下述重量含量的原料配制成：9899均聚聚丙烯、0.52.5抗粘连；中层由含有下述重量含量的原料配制成：100酸酐改性的聚丙烯聚合物；下层由含有下述重量含量的原料配制成：9899.5聚酰胺树脂、0.52.5抗粘连剂。该薄膜其表面张力高达52mN/m，能大大提高印刷的附着力，且存放时间延长，表面张力下降很小，能够满足需要高附着力的印刷产品，同时还具有高防穿孔性能，能提高聚丙烯薄膜的耐穿刺强度。(51)Int.Cl.权利要求书1。

3、页说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 4 页1/1页21.一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，包括上、中、下三层结构，其特征在于：所述上层由含有下述重量含量的原料配制成：9899均聚聚丙烯、0.52.5抗粘连；所述中层由含有下述重量含量的原料配制成：100酸酐改性的聚丙烯聚合物；所述下层由含有下述重量含量的原料配制成：9899.5聚酰胺树脂、0。52.5抗粘连剂。2.如权利要求1所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于：所述薄膜总厚度为1850m，其中上层厚度为16.547m，中间层厚度为12m，下层厚度为0.51.0m。3.如权。

4、利要求1或2所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜，其特征在于：所述抗粘连剂的成份是二氧化硅。4.如权利要求1所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：配料挤出铸片纵向拉伸横向拉伸收卷，具体为：(1)配料按上述技术方案设定的比例进行人工或设备混料；(2)挤出将上述配好的原料流入各自挤出机，熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出，上层挤出机温度为210255，中间层挤出机温度为210250，下层挤出机温度为35255；(3)铸片将上述挤出机模头流出的树脂经铸片机冷却成片材，铸片机冷却温度为1835；(4)纵向拉伸将从上述铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵。

5、向拉长，预热温度为110135，拉伸温度为100120，拉伸倍率为450550；(5)横向拉伸将上述纵向拉伸过来的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，预热温度为160180，拉伸温度为150165，定型温度为165178，拉伸倍率为8001050；(6)收卷将上述横向拉伸出来的薄膜经过切边再经过收卷机进行收卷，制得本发明高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜。5.如权利要求4所述的高表面能的双向拉伸聚丙烯薄膜的制造方法，其特征在于：可根据使用需要在横向拉伸后收卷前对薄膜的单面或双面进行电晕处理。权利要求书CN 102873950 A1/4页3一种高表面能的双向拉伸聚丙烯薄。

6、膜及其制造方法技术领域0001 本发明涉及利用三层共挤双向拉伸技术生产一种高表面能的聚丙烯薄膜，属新型高分子材料领域。背景技术0002 双向拉伸聚丙烯薄膜，由于其具有质轻、无毒、无臭、防潮、高透明、高抗冲强度、产量大、成本低等特点，广泛应用于食品、医药、日用轻工、服装等、香烟等材料领域，是印刷产品的首选基材膜。但聚丙烯薄膜是非极性结构，本身的表面能很低，表面张力只有31mN/m，是不能直接印刷的，要使之能印刷，目前工艺上对其进行电晕或火焰处理，使其表面张力达到当时的42mN/m，但随着存放时间延长，薄膜的表面张力会下降，无法满足高附着力印刷产品的基材膜要求。发明内容0003 本发明的目的在利用。

7、聚酰胺具有极性的特点，在聚丙烯表面共挤上一层薄薄的聚酰胺层，通过双向拉伸技术和电晕处理，一次性生产出具有高表面能的聚丙烯薄膜，能大大提高印刷的附着力，其表面张力高达52mN/m，随存放时间延长，表面张力下降很小，能够满足需要高附着力的印刷产品。同时还具有高防穿孔性能，能提高聚丙烯薄膜的耐穿刺强度。0004 本发明提供的高表面能双向拉伸聚丙烯膜，包括上、中、下三层结构，总厚度 1850m。上层厚度为16.547m，由含有下述重量含量的原料配制成：9899均聚聚丙烯、0.52.5抗粘连，抗粘连剂的成份是二氧化硅；中间层的厚度为12m，由含有下述重量含量的原料配制成：100酸酐改性的聚丙烯聚合物，简。

8、称PP粘合树脂；下层的厚度为0.51.0m，由含有下述重量含量的原料配制成：9899.5聚酰胺树脂、0.52.5抗粘连剂，抗粘连剂为二氧化硅。0005 本发明还提供高表面能双向拉伸聚丙烯膜的制造方法，该方法如下：0006 (一)采用双向拉伸设备实施，工艺流程为：配料挤出铸片纵向拉伸横向拉伸收卷。0007 (二)实施步骤0008 1、配料0009 按上述技术方案设定的比例进行混料，混料可人工混料或设备混料。聚酰胺树脂必须进行充分干燥，干燥温度为7590度，干燥后树脂的含水率小于0.1。0010 2、挤出0011 将上述三层原料经过比例混料后流入各自挤出机，熔融、塑化、混炼、均匀定量挤出。上层挤出。

9、机温度：210255；中间层挤出机温度：210250；下层挤出机温度：235255。三层料挤出后在模头汇聚后流出。0012 3、铸片0013 将上述挤出机模头流出的树脂冷却成片材，使树脂的结晶度、晶体形态、晶体的大说明书CN 102873950 A2/4页4小达到理想状态，从而提高薄膜的物理性能，有利于下工序纵向和横向的拉伸。铸片机冷却温度：1835。0014 4、纵向拉伸0015 将上述从铸片机过来的片材进行预热，并在一定的速度下，将片材纵向拉长，使聚合物分子进行纵向取向。预热温度最佳：110135；拉伸温度：100120，拉伸倍率：450550；0016 5、横向拉伸0017 将上述纵。

10、向拉伸过来的片材通过设定的链条导轨在有较大的扩张角的拉伸区进行横向拉伸，同样使聚合物分子在横向取向。预热温度最佳：160180，预热温度由单位时间的产量决定，产量高温度高；拉伸温度：150165，定型温度：165178。为了减少内应力，定型区的拉伸宽幅小于拉伸区27。拉伸倍率最佳在8001050。0018 6、电晕处理0019 电晕处理的作用是将高频发生器产生的能量，通过电子和离子的轰击，使薄膜表面产生极性基团，薄膜表面被激活，从而增大薄膜的表面张力，改善薄膜的印刷性能和粘合能力。生产时下层进行电晕处理。通过调整高频发生器的功率和电极与薄膜的间隙，使下层润湿张力：51-53mN/m。0020 。

11、7、收卷0021 将上述横向拉伸出来的薄膜经过切边再经过收卷机进行收卷。收卷工艺跟薄膜的性能有关，可跟据收卷情况设定收卷张力、衰减率、压辊压力调整，拉伸比1002。0022 本发明制得高表面能双向拉伸聚丙烯膜，不但具有很好的厚薄度、弹性模量、拉伸强度、透明度，还具有高的润湿张力和耐刺穿等特点。0023 产品典型值0024 0025 说明书CN 102873950 A3/4页5具体实施方式0026 下面结合具体实施例对本发明的高表面能双向拉伸聚丙烯膜及其制造方法作进一步说明。0027 实施例一0028 配料：生产厚度20m薄膜。上层厚17.9m，其中均聚聚丙烯含量为98，二氧化硅2；中间层厚。

12、1.5m，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100；下层厚0.6m，其中聚酰胺含量为98，二氧化硅2。0029 制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：232、中层挤出机温度：231，下层挤出机温度：253；铸片机温度：23；纵向拉伸倍率：500，纵拉预热温度：122，纵拉拉伸温度：113；横向拉伸倍率：850，横拉预热温度：171，横拉拉伸温度：153，横拉定型温度：172。收卷拉伸比：100。0030 实施例二0031 配料：生产厚度22m薄膜。上层厚19.8m，其中均聚聚丙烯含量为98.5，二氧化硅1.5；中间层厚1.5m，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100；下。

13、层厚0.7m，其中聚酰胺含量为98.5，二氧化硅1.5。0032 制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：235、中层挤出机温度：238，下层挤出机温度：245；铸片机温度：23；纵向拉伸倍率：510，纵拉预热温度：120，纵拉拉伸温度：115；横向拉伸倍率：900，横拉预热温度：175，横拉拉伸温度：150，横拉定型温度：168。收卷拉伸比：100。0033 实施例三0034 配料：生产厚度25m薄膜。上层厚23m，其中均聚聚丙烯含量为98.2，二氧化硅1.8；中间层厚1.2m，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100；下层厚0.8m，其中聚酰胺含量为98.3，二。

14、氧化硅1.7。0035 制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：235、中层挤出机温度：230，下层挤出机温度：240；铸片机温度：25；纵向拉伸倍率：490，纵拉预热温度：115，纵拉拉伸温度：107；横向拉伸倍率：930，横拉预热温度：173，横拉拉伸温度：160，横拉定型温度：168。收卷拉伸比：100。0036 实施例四0037 配料：生产厚度18m薄膜。上层厚16.5m，其中均聚聚丙烯含量为98，二氧化硅2；中间层厚1m，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100；下层厚0.5m，其中聚酰胺含量为98，二氧化硅2。0038 制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发。

15、明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：210、中层挤出机温度：210，下层挤出机温度：235；铸片机温度：18；纵向拉伸倍率：460，纵拉预热温度：135，纵拉拉伸温度：100；横向拉伸倍率：1000，横拉预热温度：168，横拉拉伸温度：150，横拉定型温度：165。收卷拉伸比：99.9。0039 实施例五0040 配料：生产厚度50m薄膜。上层厚47m，其中均聚聚丙烯含量为99，二氧化硅1；中间层厚2m，其中酸酐改性的聚丙烯聚合物100；下层厚1m，其中聚酰胺含量说明书CN 102873950 A4/4页6为99.5，二氧化硅0.5。0041 制膜：采用共挤双向拉伸工艺制得本发明的高表面能聚丙烯膜，其中上层挤出机温度：255、中层挤出机温度：250，下层挤出机温度：255；铸片机温度：30；纵向拉伸倍率：550，纵拉预热温度：135，纵拉拉伸温度：120；横向拉伸倍率：1050，横拉预热温度：180，横拉拉伸温度：165，横拉定型温度：178。收卷拉伸比：99。说明书CN 102873950 A。

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